1 中国空气动力研究与发展中心 设备设计与测试技术研究所，四川绵阳62000
2 中国空气动力研究与发展中心 空气动力学国家重点实验室，四川绵阳61000
为了测量复杂流动速度分布，基于分子标记示踪原理建立了飞秒激光电子激发标记（FLEET）测量装置。开展了超声速混合流动速度分布测量实验，获得了马赫数3.0射流分别与马赫数2.0，2.5及2.9射流形成的混合流动速度分布的测量结果；结合大涡模拟和纹影实验，显示了混合层的流场结构。利用延迟10 μs的荧光标记线与荧光基线的位移差，分析得出实验中FLEET速度测量的不确定度优于5 m/s；在高低速主流区，FLEET测量的速度结果与计算结果基本一致；在混合层，FLEET实现了较大梯度的速度分布测量，混合层的厚度与纹影实验结果符合较好。实验表明，建设的FLEET装置具有较强的工程实验能力，能够实现超声速混合层等复杂流动速度的分布测量。
飞秒激光 分子示踪 速度测量 超声速混合层 femtosecond laser molecular tagging velocity measurement supersonic mixing layer 光学 精密工程
2023, 31(19): 2781
Author Affiliations
Abstract
1 College of Aerospace Science and Technology, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China
2 College of Advanced Interdisciplinary Studies, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China
The infrared imaging windows of the hyper/supersonic optical dome are encountering severe aero-optical effects (AOEs), so a flow control device, the ramp vortex generator array (RVGA) is proposed based on the ramp vortex generator to inhibit the supersonic mixing layers’ AOE, which is done by the nanotracer-based planar laser scattering technique and ray-tracing method. The experiments prove that under different pressure conditions, RVGA can reduce the mean and standard deviation of the root mean square of the optical path difference () and reduce the supersonic mixing layers’ thickness and mixture a great deal. The AOE of the pressure-matched mixing layer is the weakest. Higher RVGA results in better optical performance. RVGA has the potential to be applied to supersonic film cooling to reduce aero-optical aberrations.
aero-optical effects supersonic mixing layer RVGA OPDrms flow control Chinese Optics Letters
2023, 21(3): 030102
扬州大学 机械工程学院, 江苏 扬州 225127
利用大涡模拟方法对受周期性控制的超声速混合层进行数值模拟, 揭示出受控涡结构的特性; 使用光线追踪方法计算光束穿越受控混合层流场产生的气动光学波前畸变。通过对受控涡结构特性的分析, 提出了一种气动光学效应校正方法, 并以不同控制周期下的超声速混合层为例, 对设计的校正方法进行检验。结果表明: 对于受周期性控制的超声速混合层, 按照校正方法获取的波前补偿信号能够使气动光学波前畸变的幅值降低50%以上; 指出混合层流场中涡结构的规整程度是影响畸变波前校正效果的关键因素。
周期控制 气动光学效应 超声速混合层 波前校正 periodic control aero-optical effects supersonic mixing layer wave front correction 红外与激光工程
2019, 48(8): 0809001
1 中国科学院 中科院大连化学物理研究所 化学激光重点实验室, 辽宁 大连, 116023
2 中国科学院大学, 北京 100040
氧碘混合过程是化学氧碘激光器(COIL)中的一个重要步骤,氧碘混合质量直接决定着COIL的运行效率和光束质量。采用化学荧光法,研究了两种不同结构的扰动翼片组对COIL超音速平行流混合过程的影响。实验结果表明,1#扰动翼片组对氧碘超音速平行流的混合增强效果明显,其荧光区达到主气流中心线所经历的流向距离大幅缩短,碘解离区内的荧光区与测试区的面积比相对于无混合扰动时提高了4.2倍;采用2#翼片组扰动混合时,流向距离值进一步缩短了40%~60%,碘解离区内的面积比值又提高了20%～40%。氧发生器有/无主载气条件(2#翼片组)下的混合过程比较显示后者混合效果更好。
氧碘化学激光 超音速混合 扰动翼片 化学荧光法 chemical oxygen-iodine laser supersonic mixing trip tabs chemical fluorescence method 强激光与粒子束
2014, 26(12): 121012
